Температура плавления серебра в зависимости от пробы: как его расплавить в домашних условиях
Мое почтение постоянным читателям и гостям нашего сайта. Сегодняшний материал относится к циклу статей о серебре: его физические и химические свойства, температура плавления серебра, а также пара любопытных советов о том, какие манипуляции можно произвести с ним дома.
Серебро – инертный металл и в чистом виде не окисляется на воздухе. Достаточно тугоплавкий – чтобы перевести его в жидкое состояние, потребуется нагреть вещество до температуры 962 градуса Цельсия, а довести до кипения удастся при 2210 °C. Это тяжелое вещество – кубик с сантиметровыми гранями будет весить 10,5 грамм.
Элемент обладает высокой пластичностью, а также наибольшим коэффициентом теплопроводности и электропроводности среди металлов, благодаря чему нашел широкое применение в различных отраслях промышленности. Например, при изготовлении аккумуляторов с увеличенным сроком службы и всевозможных электронных приборов.
Серебро прекрасно поддается ковке, что позволяет производить из него изысканные ювелирные украшения. Широко используется в медицине как сырье для производства инструментов и лекарственных препаратов.
Как происходит переработка сырья
Сырьем для получения вещества может служить лом драгоценных металлов, отходы промышленного производства, добытая руда. Для извлечения благородного металла пошагово применяются следующие этапы обработки:
- Измельчение. Вторичное сырье дробят до получения мелкодисперсной массы.
- Обжиг позволяет удалить из состава горючий мусор.
- Центрифугирование – отделение расплавленного серебра от других металлов за исключением свинца.
- Переплавка. В процессе остывания в тигле жидкий свинец отделяется от благородного металла, застывающего быстрее.
- Электролитическая обработка. Драгметалл, растворенный в азотной кислоте, подвергают воздействию электричества, в результате чего анод притягивает примеси, а вокруг катода кристаллизуется серебро.
- Химическая обработка позволяет получить вещество 1000 пробы. Благородный металл растворяют при помощи серной и соляной кислот и хлористого железа, осаждая его цинком. Серебро выделяется из раствора в виде песка, который подвергают промывке и переплавке.
При какой температуре плавится
В зависимости от пробы и лигатурного состава драгоценный металл меняет температуру плавления, которая снижается пропорционально массовой доле драгоценного элемента в сплаве.
800 проба | 780–820 °С |
875 проба | 780–870 °С |
900 проба | 780–890 °С |
925 проба | 810–910 °С |
960 проба | 900–940 °С |
999 проба | 960 °С |
Какие металлы используются в серебряных сплавах, как они меняют температуру плавления
В ювелирной промышленности в качестве лигатурного компонента используют медь. Температура сплава снижается пропорционально пробе.
Платина в качестве лигатуры применяется при создании высокоточных приборов. Температура плавления такого металла колеблется в пределах 1000 °C.
В стоматологии широко используется сплав серебра с палладием. При пробе 820 и выше температура плавления такого сплава составляет 1100 °C, однако дальнейшее снижение пробы понижает и температуру плавления.
В электронике в качестве припоев используются сплавы технического серебра с кадмием и оловом. Их температура плавления может колебаться от 400 до 850 °C.
Можно ли расплавить серебро в домашних условиях
Нагреть серебро до жидкого состояния и сплавить его в один слиток в домашних условиях, используя подручные средства, вовсе не сложно. Сама процедура может занять не более 10 минут.
Необходимое оборудование и материалы
Для проведения такого эксперимента вам понадобится:
- драгоценный лом,
- горелка,
- тигель (огнеупорная емкость),
- изложница (форма),
- аптечная бура,
- щипцы,
- металлическая емкость с водой.
Подготовка шихты
Чтобы сократить время переплавки нашего металла, его необходимо измельчить. В тигель помещается бура из расчета 1/10 от веса металла и прогревается при помощи бензиновой или газовой горелки.
Процесс плавки
Когда бура позеленеет, можно высыпать металлическую стружку. Чтобы процесс продвигался быстрее, лучше обзавестись мощным приспособлением для плавки.
Перед тем как выливать жидкое серебро в изложницу, ее нужно хорошо прогреть, иначе все усилия могут пойти насмарку. За неимением второй горелки можно сделать это на газовой плите. В форму также необходимо добавить буру.
Получение отливок
Осторожно выливаем металл в форму, ждем несколько минут, после чего при помощи щипцов извлекаем полученный слиток и помещаем в емкость с водой, чтобы остудить.
Как плавить серебро в микроволновой печи
Процесс плавления серебра в микроволновке еще более прост. Но нам следует изготовить термоизоляционное приспособление, в котором будет располагаться тигель в процессе плавки металла.
В тигель засыпается бура и шлихт, помещается в тугоплавкий бокс и ставится в микроволновую печь на максимальный режим примерно на 30 минут. После чего металл можно извлечь и вылить в подготовленную форму.
Я приготовила короткое видео для наглядного примера:
Как удалить примеси в домашних условиях
Такая процедура также осуществима, но хочу обратить внимание на то, что работа с концентрированными кислотами требует предельной осторожности и должна проводиться в помещении с вентиляцией.
Шлихт, предназначенный для очистки, помещается в стеклянную емкость, заливается концентрированной азотной кислотой и нагревается до полного растворения серебра. После этого в раствор добавляется обычная поваренная соль. Образовавшийся хлорид серебра выпадает в осадок. Полученное вещество промывается водой и фильтруется.
Следующий этап – металлизация вещества. Хлорид серебра заливается соляной кислотой и осаждается при помощи мелкой цинковой стружки и нагревания. Полученный песок темно-серого цвета готов к переплавке.
Заключение
Как вы убедились, серебро вполне можно очистить и переплавить без особого труда и лишних затрат даже в домашних условиях. Оформляйте подписку, ждите новых увлекательных статей с экспериментами, а я благодарю за внимание и прощаюсь.
Загрузка…характеристика, пробы, как правильно переплавить металл в домашних условиях
Иногда у людей возникает потребность в плавке серебра. Например, в семье с незапамятных времен хранятся части от сломанных украшений, кусочки припоя и другие серебряные вещицы. На вопрос о том, можно ли переплавить их дома, однозначно ответить нельзя. И дело не только в температуре плавления этого драгоценного металла. Она в зависимости от пробы может быть от 779 °C до 962 °C.
Характеристики и свойства металла
Серебро было открыто более 6000 лет тому назад. Об этом свидетельствуют археологические находки в Египте, Турции и Иране. С древних времен его иногда называют лунным металлом. Во многих культурах серебристо-белый цвет такого материала ассоциируется с холодным блеском ночного светила. Бывали времена, когда этот белый благородный металл ценился даже дороже золота. На латыни серебро называется «argentum», иначе говоря, «светлый, белый».
Плотность лунного металла составляет 10,5 г/куб.см, то есть аргентум тяжелее железа (7,87 г/куб.см), но значительно легче золота (19,3 г/куб.см). Серебро — мягкий и пластичный металл, имеющий исключительные характеристики по сравнению с остальными материалами:
- наибольшую теплопроводность;
- самую высокую электропроводность;
- ему нет равных по отражающей способности.
Температура плавления благородного металла — 962 °C, точка кипения — 2212 °C. Однако нужно учитывать, что в химически чистом состоянии серебро почти не используется. Оно применяется в виде сплавов с так называемой лигатурой, которая улучшает технологические и эксплуатационные свойства материала. В качестве лигатуры чаще всего применяют медь, а также никель, цинк, алюминий и другие металлы. Проба указывает на долю благородного материала в сплаве. Например, серебро 830-й пробы содержит не менее 830 г чистого вещества в 1000 г сплава. В зависимости от пробы меняется и температура плавления: от 962 °C до 780 °C.
Техническое и ювелирное серебро
Для технического важнейшими являются максимальные показатели отражающей способности, электро- и теплопроводности. Температура плавления настоящего серебра тоже имеет наибольшее значение. Поэтому оно должно быть не ниже 999-й пробы. А для ювелирного более важны прочность, твердость, износостойкость, хорошие литейные свойства. Самые распространенные ювелирные сплавы:
- Серебро 960-й пробы, содержит 96% этого материала, очень мягкое и пластичное, применяется в высокохудожественных элементах изысканных украшений, не подвергающихся механическому воздействию. Плавится при 900−940°C.
- Сплав 925-й пробы называют стерлинговым, или стандартным серебром, оно имеет ослепительно белый цвет, прекрасную износостойкость и прочность, раньше из него чеканили монеты. Сейчас этот ювелирный сплав получил наибольшее распространение при производстве разнообразных украшений (цепочек, браслетов, колец и сережек), изысканных столовых приборов и посуды. Температура плавления серебра 925-й пробы — 810−940°C.
- 875-ю пробу лунного металла применяют при изготовлении столовых приборов, ложек, вилок, кувшинов. Для ювелирных изделий это серебро считается недостаточно качественным, так как значительное содержание меди ухудшает внешний вид украшений.
- Сплав 800-й пробы в основном используется в письменных и столовых приборах, он обладает высокой износостойкостью, имеет желтоватый оттенок. В России этот показатель для серебра считается минимальным. Плавка лунного металла 800-й пробы происходит при 779−820°C.
По данным в таблице можно узнать, при какой температуре плавится серебро разных проб.
Проба | Плотность, г/см3 | Область плавления, ºС | Предел прочности, кгс/мм2 | Относительное удлинение, % |
---|---|---|---|---|
999 | 10,39 | 960 | 18 | 49 |
960 | 10,35 | 900 — 940 | 22 | 35 |
925 | 10,29 | 810 — 910 | 30 | 29 |
900 | 10,30 | 779 — 890 | 30 | 26 |
875 | 10,16 | 779 — 870 | 30 | 33 |
800 | 10,13 | 779 — 820 | 31 | 30 |
Переплавка в домашних условиях
Для того чтобы плавка прошла правильно, нужно предварительно сделать определенную работу. Нужно изготовить самостоятельно или приобрести тигель (емкость для плавления). Еще понадобятся газовая или бензиновая горелка, жаропрочные щипцы, весы, форма для заливки жидкого серебра.
Подготовка шихты
Шихта — это смесь переплавляемого металла и буры. Для того чтобы ускорить процесс перехода материала из твердого состояния в жидкое, нужно предварительно разломать серебряные изделия на мелкие кусочки с помощью пассатижей. Затем приготовить шихту в правильном соотношении между металлом и бурой. На 10 весовых частей шихты должна приходиться 1 часть буры.
Это вещество необходимо для предохранения расплава от примесей оксидов других металлов и от окисления кислородом. Кроме того, бура улучшает скольжение жидкости по стенкам тигля.
Процесс плавки
В домашних условиях особенно важно обеспечить безопасность. На рабочем месте не должно быть горючих веществ и легковоспламеняющихся предметов. И также необходимо обеспечить эффективную вентиляцию. Глаза должны быть защищены специальными очками, руки — толстыми перчатками. И вот почему.
Серебро в расплавленном состоянии очень сильно поглощает кислород. На каждую единицу объема металла приходится 20 единиц объема кислорода. Когда расплав начинает застывать, растворенный в нем газ бурно выделяется наружу, разрывает образовавшуюся на поверхности твердую корку и разбрызгивается вокруг красивыми и чрезвычайно опасными высокотемпературными струями и каплями.
Приготовленная шихта загружается в хорошо нагретый тигель и потом с помощью горелки накаляется до полного перехода в жидкость. В этом состоянии поверхность расплавленного металла должна быть блестящей, как ртуть. Если поверхность не блестит, значит, серебро еще не полностью расплавилось.
Получение отливок
Жидкий металл можно оставить застывать в тигле, тогда после затвердевания получится слиток в форме внутренней поверхности сосуда. Если нужна какая-то определенная конфигурация отливки, то перед тем, как расплавить серебро, необходимо изготовить форму. В нее следует залить содержимое из тигля.
Чем более навороченный профиль литья, тем сложнее изготовить для него форму. Для этого необходимы специальные знания и опыт. Если запас эрудиции можно пополнить из разных источников (учебники, справочники, Интернет), то нужные навыки приобретаются только в практических действиях.
Переплавить серебро дома можно, но результат будет зависеть от того, насколько сложной должна быть отливка. Если это просто чушка, неважно какой формы, то это несложно. А если на выходе должно получиться изящное украшение, то лучше в домашних условиях переплавкой не заниматься.
Основные свойства и температура плавления серебра
В чистом виде серебро, обозначаемое Ag (с латинского — Argentum), обладает низкой твердостью, за счет чего редко используется для производства различных предметов интерьера, посуды, ювелирных украшений и других декоративных предметов. Температура плавления серебра составляет около 960 °С при атмосферном давлении. Для указанных целей применяется смесь серебра и меди, цинка и кадмия, которые позволяют в результате получать прочный и износостойкий конечный продукт. При этом при добавлении примесей температура плавления снижается, что несколько облегчает процесс.
Важные характеристики серебра
Такой сравнительно мягкий металл, как Argentum, можно расплавить при температуре 961 °С. Плотность его составляет 10,5 г/см³, а твердость по Бринеллю — 25. Имеется существенный недостаток — подверженность воздействию воздуха. Образование со временем на украшениях и прочих предметах налета сульфида объясняется их взаимодействием с содержащимся в воздухе сероводородом.
Интересным качеством считается также его температура кипения — 2210 °С. Еще серебро за счет блестяще-белого цвета обладает удивительно высокой отражающей способностью, которая равняется примерно 95%. К тому же по сравнению с любыми другими известными металлами, серебро имеет наиболее высокую электро- и теплопроводность, благодаря чему широко используется в химической и медицинской промышленности, а также в процессах производства современной техники. На сегодняшний день используют следующие пробы металла:
- 999;
- 960;
- 925;
- 916;
- 875;
- 800;
- 750.
Чем выше проба, тем выше и температура плавления. Процент содержания чистого металла равен первым двум цифрам числа пробы. К примеру, 999 — 99,9%, 925 — 92,5% и т.д. Сплавы, имеющие в составе менее 91% металла, расплавляются при 780 °С.
Для создания ювелирных изделий зачастую применяют 960, 925 и 875 пробы. При этом 925 и 960 пробы считаются наиболее востребованными для ювелиров, поскольку предметы из них обладают благородным цветом, высокими антикоррозийными свойствами, твердостью и устойчивостью к влиянию окружающей среды.
Влияние других металлов
Как уже ранее упоминалось, очень часто используются сплавы вместе с медью, к которым добавляют небольшое количество никеля, цинка, кадмия и прочих примесей. Температура плавления серебра с медью значительно снижается при вводе цинка. Помимо этого, указанные примеси улучшают качество конечных продуктов. Главное — это вводить правильное количество примесей, в противном случае при добавлении более 15% цинка, полезные свойства изделий сведутся на нет.
Так, к примеру, при вводе 1% никеля, прочность изделия повысится, а при содержании 2,6% примеси — продукт получиться ломким. При включении в смесь с медью более 9% олова, сплав начнет плавиться и окисляться, а также конечный продукт получится довольно хрупким. По этим же причинам не добавляется более 6% алюминия.
Таким образом, предпочтение отдается добавлению к чистому серебру наиболее приемлемого для него металла — меди. Допустимая норма добавления составляет 5-50%. Это позволит получать как приемлемое качество готовых изделий, так и внешне близкий по цвету чистый металл.
Температура плавления серебра
С древних времён людям известен блестящий металл белого цвета. Серебро (Ag) широко использовалось в качестве материала для украшений. Его свойство оказывать обеззараживающее действие вовсю применялось мастерами для изготовления домашней посуды.
В чистом виде серебро — очень мягкий и пластичный материал. По форме строения кристаллическая решётка серебра имеет вид куба с центрованными гранями. Из грамма этого металла можно вытянуть двухкилометровую тонкую проволоку. Высокая плотность (10,5 г/см3) позволяет серебру по весу соревноваться со свинцом. А вот по таким качествам, как электропроводность и теплопроводность, у серебра нет конкурентов. Серебряная ложка в стакане кипятка нагревается с неимоверной быстротой, а использование серебряных деталей (проводники, контакты, клеммы) в конструкции различных радиоустройств свидетельствует об их высоком качестве и неординарных технических характеристиках.
Температура плавления серебра в 962°С облегчает процесс его обработки. Сплавы серебра с различными металлами нашли широкое применение в различных сферах. А небольшая примесь меди в его составе делает металл твёрже, более приемлемым для изготовления самых разных изделий.
Температура плавления серебра имеет значение не только в процессе его использования, но и добычи. Кроме того, для этого металла наряду с выплавливанием из руды существует ряд химических способов добычи, таких как цианирование и амальгамация.
Практически не окисляясь на воздухе, серебро способно растворить большие объёмы этого газа. Даже в твердом состоянии оно, нагретое до 450°С, имеет способность поглотить объём кислорода, превышающий в пять раз его размеры. Для серебра в жидком состоянии эта цифра увеличивается до 20 объемов. Зная, при какой температуре плавится серебро, несложно в лабораторных условиях воспроизвести красивый, но опасный опыт. Остывающее вещество вдруг начинает вести себя необычно. Выделяющийся кислород разрывает корку на застывающей поверхности серебра с большой силой, производя эффект самопроизвольного разбрызгивания.
Изначально это металл имел ценность как материал для ювелирных изделий. Привлекательный внешний вид, лёгкость обработки, необычайная пластичность и невысокая температура плавления серебра наряду с его целебными свойствами создали изделиям из этого метала имидж украшений для здоровья. Современные ювелиры, кроме комбинирования серебра с драгоценными камнями, научились делать на его поверхности золотые напайки. Технология этого процесса учитывает, при какой температуре плавится золото (1064°С),а при какой серебро (962°С). Используя редко встречаемую комбинацию, мастерам ювелирного дела удалось достигнуть высокого качества изделий при более низкой их себестоимости.
Применение этого металла в технике основывается на других, не менее привлекательных свойствах, чем пластичность и сравнительно небольшая температура плавления серебра. На заре развития электроники техническое серебро активно использовали в различных радиодеталях. Как правило, к качеству и надёжности таких устройств предъявлялись особые требования. В последнее время произошло существенное вытеснение серебра путём использования новых материалов.
Ддля серебра нашлась работа в кино- и фотоиндустрии. Первый иконоскоп — передающая трубка в телевидении — тоже не обошёлся без использования серебра.
Широкое применение в современных бытовых приборах серебро находит не как великолепный проводник электрического тока, а как вещество с уникальным обеззараживающим действием. Различные фильтры, детали для медицинского оборудования, стиральных машин и холодильников изготавливают при использовании серебросодержащих соединений. При таком технологическом решении работают ионы вещества, осуществляя свою антисептическую деятельность.
Серебро благодаря своим уникальным свойствам широко используется в различных отраслях человеческой жизнедеятельности. Начав свою историю с украшений, оно в составе сложных технических устройств побывало в космосе. Стало участником научно-технического прогресса, находя себе применение в самых различных радиотехнических изделиях. Заставляла плакать и смеяться зрителей кинотеатров и первых телезрителей. И наконец, нашло применение в бытовых приборах как мощное средство очистки и обеззараживания.
Серебряный припой: температура плавления, состав, марки
Серебряный припой обладает уникальными качествами. С его помощью можно спаивать самые разнообразные металлы и сплавы. В зависимости от содержания серебра и других ингредиентов свойства припоя можно подобрать под требуемую задачу. Основным достоинством серебряных припоев является высокая прочность, долговечность и электропроводность получаемых соединений.
Серебряный припойРазновидности
Серебряные припои делятся на несколько разновидностей в зависимости от содержания в них серебра.
Припои с низким содержанием — до 40% — используют для пайки заготовок из стальных и цветных сплавов. Такие составы обладают недостаточной прочностью для соединения деталей толще 3 мм.
Составы со средним содержанием — от 40 до 60% применяют для пайки медных, никелевых и стальных деталей, испытывающих значительные статические нагрузки, удары и вибрацию.
Серебряный припой с высоким процентом — от 65% используют при пайке особо ответственных швов, таких, как ленточные пилы и соединения проводов. Состав с высоким содержанием серебра позволяет обеспечить отличную электропроводность.
Физико-химические свойства и состав серебряного припоя
Свойства того или иного серебряного припоя определяются его составом. Серебряный припой, которым осуществляют многоэтапную пайку, должен иметь достаточно высокую температуру плавления. Это необходимо для того, чтобы во время наплавки следующего слоя предыдущий не расплавился и не вытек в паяльный зазор. Средняя температура плавления составляет 600 °С.
- Химический состав серебряных припоев
- Свойства серебряных припоев
Чтобы создать такой припой, потребуется на 30 частей серебра взять 33 части кадмия, 16 частей цинка и 20 частей меди. Как и любой состав с низким содержанием основного элемента, он не отличается стойкостью к высоким нагрузкам, ударам и вибрации.
Повышение содержания серебра до 50% позволит повысить текучесть расплава и способность паяного шва выдерживать статические и динамические нагрузки. Его также можно будет применять для пайки в несколько слоев, однако потребуется особая аккуратность и осторожность.
Технические характеристики
В состав наиболее распространенных серебряных припоев входят такие элементы, как Ag, Cu, Zn, Sn, Mn, P, Cd.
Марка | Наличие элементов, % | |||||||||
Ag | Cu | Zn | Sn | Mn | P | Cd | Примеси, макс | |||
Pb | Fe | |||||||||
ПСр72 | 72 | След | — | — | — | — | — | 0,005 | 0,1 | |
ПСр71 | 71 | След | — | — | — | 1 | — | 0,005 | 0,15 | |
ПСр70 | 70 | 26, | След | — | — | — | — | 0,05 | 0,1 | |
ПСр65 | 65 | 20,0 | След | — | — | — | — | 0,1 | 0,1 | |
ПСр62 | 62 | 28,0 | — | След | — | — | — | 0,005 | 0,15 | |
ПСр50 | 50 | След | — | — | — | — | — | 0,005 | 0,15 | |
ПСр50 Кд | 50 | 16,0 | 16,0 | — | — | — | След | 0,1 | 0,1 | |
ПСр37,5 | 37,5 | Ост | 5,5 | — | 8,2 | — | — | 0,05 | 0,1 |
Серебряные припои с содержанием выше 72% используются в ювелирном деле.
Особенности выбора
Выбор припоя, лучшим образом подходящего к конкретному сочетанию материалов, толщины и конфигурации заготовок, требований к механическим и тепловым нагрузкам на шов — непростое дело. Для создания прочных долговечных швов, устойчивых к статическим и динамическим нагрузкам, опытные мастера рекомендуют выбирать серебряный припой со средним или высоким содержанием благородного металла. В их состав могут входить Ni, Cu и Pb. Для пайки трубопроводов и емкостей, используемых в холодильниках и кондиционерах, подойдут только смеси с высоким содержанием Ag.
Пайка ювелирных изделий
При пайке ювелирных изделий высокая стоимость основного материала оправдывает применение припоев с содержание серебра от 85 до 100%, или чистого серебра. Такой припой для серебра выпускается в виде проволоки диаметром 1 мм.
При создании швов, предназначенных для эксплуатации при повышенных температурах, не подходят составы, содержащие свинец или олово. Из-за своей низкой температуры плавления они будут ослаблять все соединение. В этом случае выбирают серебряно-медные паяльные материалы.
Достоинства
Температура плавления чисто серебряного припоя составляет 962 °С, шов получается пластичным и мягким. Для экономии драгоценного металла и получения более прочных соединений в припой добавляют другие металлические элементы.
От состава и процентного содержания присадок зависят достоинства конкретного припоя.
Общими достоинствами серебряных припоев являются:
- высокая жидкотекучесть;
- прочность;
- коррозионная стойкость;
- пригодность для работы с широким диапазоном материалов;
- низкое сопротивление электрическому току.
Рабочая температура состава тем ниже, чем меньше содержание Ag. Пропорционально уменьшаются трудоемкость и энергоемкость пайки.
Процентное содержание серебра
Содержание серебра в серебряном припое влияет также на другие физические характеристики, такие, как теплопроводность и электропроводность.
Низкое содержание
Составы с низким содержанием серебра широко используются в промышленности для пайки металлических заготовок.
Применяются они и в электротехнике — состав, содержащий всего 2% Ag, 62% Sn и 36% Pb весьма популярен при электро- и радиомонтаже.
Он отличается высокой проводимостью и повышенной жидкотекучестью, что облегчает процесс пайки.
Средний процент серебра
Составы с содержанием от 40 до 60% рекомендованы для швов, работающих при невысоких температурах.
Швы, паяные с применением ПСр40, отличаются не только высокой прочностью, и пластичностью, но и способностью выдерживать высокие динамические и периодические нагрузки.
- Припой ПСр40
- Припой ПСр45
ПСр45 применяется при работе со стыками толщиной до 3 мм. Также стоек к вибрации и агрессивным средам.
Высокий процент серебра
Припой ПСр65, в который добавлено 2% меди и 14% Zn, специально разработан для пайки лезвий ленточных пил. Он имеет повышенную прочность на разрыв и на изгиб.
Состав ПСр70 обеспечивает отличную проводимость, используется для пайки ответственных соединений электрокомпонентов и проводов. Минимальное сопротивление соединения важно как в микроэлектронике, так и в мощных электроустановках промышленного назначения и на генерирующих станциях. Высокая цена сдерживает его широкое применение.
- Припой ПСр60
- Припой ПСр70
Экономические соображения препятствуют также более широкому использованию составов с высоким содержанием серебра за пределами научных исследований, военного и ювелирного дела.
Какие флюсы подходят
Чтобы получить высококачественный и долговечный шов, требуется перед пайкой обработать поверхности заготовок флюсами. Эти вспомогательные материалы очищают поверхность от химических загрязнений и оксидной пленки, предотвращая ее повторное возникновение.
Флюсы также способствуют увеличению текучести расплава и смачиваемости поверхности заготовки серебряным припоем.
Один из наиболее популярных среди пайщиков флюсовых материалов — это бура.
Бура для пайки
Паяльную пасту можно приготовить следующим образом:
- Порошок буры высыпать в термостойкую емкость для смешивания.
- Тонкой струей добавить воду, тщательно размешать.
- Нагреть до достижения полной прозрачности.
- Слить жидкую фазу, осадок растереть до консистенции сметаны.
Паста подходит для серебряных припоев с температурой плавления от 490 до 910 °С.
Применяется также состав, содержащий:
- 35% борного ангидрида B2O3;
- 43% KF;
- 22% K₂B₄O₇.
Паяльная паста
Фторид калия прокаливают в течение 3-4 часов, далее все составляющие тщательно перемешивают, нагревают до расплавления. После охлаждения материал дробят и растирают до состояния мелкодисперсного порошка. Держать его следует в герметичной таре, поскольку он активно поглощает водяные пары, содержащиеся в воздухе, теряя при этом свои рабочие качества.
Для пайки пористых материалов применяют флюс на основе тетрафторбората калия. Для того чтобы получить такой состав, потребуется использовать чрезвычайно сильную и опасную плавиковую кислоту.
Если нет достаточных навыков обращения с сильнодействующими химикатами, состав надежнее купить в магазине.
Технология создания серебряного припоя в домашних условиях
При создании припоя своими руками потребуется сначала расплавить серебро и другие компоненты, а потом отлить получившийся расплав в специальную емкость — ингус.
Процесс начинают с подготовительной фазы. На дно плавильной ложки кладут картонный квадратик, на нем размещают лист таким образом, чтобы его края обернулись вокруг краев ложки. Это делается для ускорения процесса расплавления.
Нарезание серебряного припоя
С применением ювелирных или лабораторных весов навешивается шихта, ее делят на порции по 18-20 г. На одну порцию берут 6 г серебра 875 пробы и 40% чистого металла. Из смеси посредством сильного магнита удаляют железную пыль.
Далее следует добавить мелко нарезанную медь. Ее берут из расчета 1 часть меди на 3 части серебряной смеси. Флюсом будет служить порошок буры, его добавляют 10% от общего объема.
Следующий этап — плавление. Следует зажечь горелку и отрегулировать режим горения. Плавильную ложку помещают в верхнюю, самую горячую часть пламени горелки. Шихта начинает плавиться и скапливаться на дне плавильной ложки.
Ингус следует заранее покрыть тонким слоем воска, прогреть и держать наготове рядом с горелкой.
Как только вся шихта расплавилась, можно приступать к завершающему этапу — отливке.
Ложку снимают с огня и без малейшего промедления, не давая расплавленному металлу остыть, единым плавным движением выливают ложку в ингус. Ингус охлаждают струей воды. После того, как отливка окончательно остыла, и процессы кристаллизации завершились, ее извлекают из ингуса, перевернув его и постучав при необходимости.
При самостоятельном изготовлении припоя следует соблюдать следующие меры предосторожности:
- Проводить работы в хорошо проветриваемом помещении.
- Использовать средства индивидуальной защиты: очки или прозрачный щиток, защитные перчатки из спилковой кожи или брезента.
- Проводить работы на огнеупорном основании.
- Сразу по окончании нагрева и отливки выключить горелку.
- Не оставлять оборудование без присмотра.
Приготовление серебряного припоя своими руками работа не слишком сложная, но требующая сосредоточенности и определенного навыка.
Материалы и инструменты для создания припоя
Для самостоятельного изготовления серебряного припоя следует подготовить следующие материалы и оборудование:
- Серебряный лом.
- Присадочные материалы (Zn, Cu, бура в качестве флюса и другие по рецептуре).
- Лабораторные или ювелирные весы.
- Газовая горелка, закрепленная на подставке, исключающей опрокидывание.
- Плавильная ложка.
- Ножницы по металлу.
- Емкость и лопатка для смешивания ингредиентов.
- Абразивная бумага.
- Ингус.
Серебряный лом
Стол, на котором будут проводиться работы, должен иметь огнеупорное покрытие.
Серебряные припои | Математика для ювелиров
25.06.2012 // Владимир Трунов1. Немного теории
Начну с цитаты из Бреполя: «При изготовлении припоя базой его следует брать эвтектический состав сплава Ag-Cu и добавками цинка понижать температуру плавления. Разность температур плавления основного металла и припоя должна быть не менее 50 °С.»
Что такое «эвтектический состав сплава»? Я уже упоминал в статье «Температура плавления сплавов Ag-Cu-Zn» термины «ликвидус» и «солидус». Повторю: ликвидус — это температура полного расплавления сплава при его нагревании, а солидус — температура полного затвердевания сплава при его охлаждении. У чистых металлов эти температуры совпадают, и при достижении точки плавления температура металла остается постоянной, пока он полностью не перейдет в жидкое состояние. У сплавов в общем случае существует промежуток температур, в котором он уже не твердый, но еще не жидкий. Нижняя граница этого промежутка — солидус, верхняя — ликвидус (от слов «твердый» и «жидкий»). Однако, при определенном сочетании компонентов сплав ведет себя, как единый металл: точки солидуса и ликвидуса совпадают. Это сочетание и называется эвтектическим.
Из приведенной диаграммы (кликните, чтобы увеличить) видно, что все сплавы с содержанием серебра ниже 91% начинают плавиться при одной и той же температуре — 779 °С, а полностью расплавляются — по-разному. И есть одна точка (72% серебра), где ликвидус совпадает с солидусом. Это и есть эвтектика для сплавов Ag-Cu. В этой точке — самая низкая температура плавления для всех этих сплавов («эвтектика» — по-гречески «легко плавящийся»).
Для тройных сплавов Ag-Cu-Zn эта интересная для нас точка превращается в линию, которая жирно и красно выделена на уже знакомой вам диаграмме изотерм ликвидуса. Вдоль этой линии как раз и располагаются наиболее подходящие для припоев сплавы. Подходящие — сразу в нескольких смыслах:
- они содержат минимальное количество цинка, необходимое для данной температуры плавления;
- они плавятся без промежуточного кашеобразного состояния, что обеспечивает чистоту и однородность шва;
- они имеют равномерную мелкозернистую структуру, которая гарантирует прочность и пластичность соединения.
Вот почему Бреполь и советует брать за базу эвтектический сплав, ничего, правда, при этом не объясняя. Мол, если не лаптем щи хлебаете, разберетесь сами.
2. Выбираем припои из таблиц
Я имею в виду припои, рецепты которых приведены в многочисленных таблицах. Я выписал те из них, где нет явных опечаток, и столько, на сколько у меня хватило терпения. А затем обработал каждый программой Ag-Cu-Zn и получил таблицу, показанную на соседней картинке (кликните, чтобы увеличить).
Тут как раз самое время раскрыть тайну параметра, срытого под греческой буквой «эпсилон». Следуя завету Бреполя, что хороший состав припоя — это эвтектический состав, я решил ввести в программу алгоритм вычисления некоего параметра, который характеризовал бы «эвтектичность» сплава. Параметр ε показывает относительное отклонение выбранного состава сплава от эвтектического. В идеальном случае он равен единице, а наиболее отдаленные его значения — от 0,7 до 1,4. Близкими к эвтектике значениями следует считать примерно от 0,95 до 1,05.
Кроме температуры плавления и параметра «эвтектичности» на выбор припоя влияет еще один немаловажный критерий — его проба. Здесь нет такого жесткого требования, как для золота, чтобы проба припоя совпадала с пробой сплава, однако, есть нижний порог, за которым могут возникнуть конфликты с инспекцией пробирного надзора. Этот порог — 60% серебра, т.е., проба должна быть не ниже 600. Кроме того, от пробы припоя зависит его цвет и стойкость к химическим воздействиям. Исходя из этого, хотелось бы выбрать припои как можно более высокой пробы.
И, наконец, самое важное: что мы собираемся паять? В данном случае речь идет о ювелирных сплавах серебра. О пайке меди, стали и прочих металлов поговорим в другой раз. Вспоминаем второй завет Бреполя: температура плавления припоя должна быть как минимум на 50 градусов ниже температуры плавления основного сплава (здесь имеется в виду солидус, т.е., начальная точка его плавления). Для всех ювелирных сплавов ниже 910 пробы солидус равен 779 градусам. Для 925 пробы — 808 градусов, для 916 — 789.
Смотрим в таблицу: первые четыре отпадают из-за слишком высокой температуры, последние четыре — из-за низкой пробы. Начнем с выбора твердого припоя. Для пайки 925 пробы серебра мы можем позволить себе припой с температурой плавления 760 градусов. По таблице выбираем составы 5 и 10: первый — за пробу, второй — за «эвтектичность». Затем выбираем мягкий припой — просто берем самый низкоплавкий, это состав 23. Средний припой должен иметь температуру около 730 градусов. Из таблицы лучший вариант, пожалуй, — номер 15.
3. Сочиняем свои рецепты
Однако, нет никакой необходимости выбирать припои именно из этой или какой-либо другой таблицы. У нас же есть программа Ag-Cu-Zn! Вводим в правой ее части требуемые пробу и температуру и добиваемся такого их сочетания, при котором есть решение. Затем в левой части программы уточняем параметры полученного сплава и подгоняем до требуемых.
Мне пришлись по вкусу четыре припоя, показанные на последней картинке. У них температуры отличаются примерно на 20 градусов, и они удовлетворяют практически все потребности при пайке серебра.
Температура плавления серебра 925 пробы: показатели
Серебро – металл, которому в расплавленном состоянии реально придать любую форму. Но расплавлять драгоценный металл необходимо крайне осторожно, он горячий и может стать причиной ожогов.
Температуры плавления серебра 925-й пробы реально добиться, не выходя из дома. Главное, чтобы процесс плавки происходил в отдельном помещении, а еще лучше во дворе частного дома.
Читайте также: Температура плавления технического серебра
Свойства серебра 925-й пробы
Серебро 925-й пробы окисляется, взаимодействуя с сероводородом воздуха. Отрицательным последствием становится образование темного налета. Вот почему чернеют посеребренные столовые приборы. Закупая сплав 925-й пробы для дальнейшего плавления, не помешает знать, какими свойствами обладает драгметалл:
- Температура плавления куска серебра 925-й пробы – 889 градусов. Закипает материал при 2210 градусах.
- Из сплава удобно создавать ювелирные украшения, ведь материал податливый к ковке и отличается хорошей способностью отражать свет.
- Высокая теплопроводность обеспечивает применение металла с технической промышленности. Из серебра производят микросхемы и зажимы. Важный минус – дороговизна сплава 925-й пробы.
- Плотность в 10 раз выше плотности воды.
В куске серебра 925 пробы присутствует 92,5% драгметалла, оставшиеся 7,5% составляют примеси. Если в сплаве заявлено меньше 90% драгметалла, он расплавляется при температуре до 770 градусов.
Самые дорогостоящие изделия сделаны из сплава 999-й пробы. Но работать с ним ювелиры не любят. Слишком мягкий и эластичный материал, требует в работе недюжинного терпения и мастерства, а стоит недорого.
Пошаговое плавление серебра в домашних условиях
Чтобы сформировать из серебра симпатичную вещицу или необычный аксессуар, необязательно обращаться к специалистам. Предварительно купите заготовку. Если нет в магазине, форму делают самостоятельно, только в наличии должны быть огнеупорные и негорючие материалы.
При отсутствии технологического оборудования расплавляют серебряный слиток с использованием таких приспособлений и материалов:
- Металл.
- Ложка из металла.
- Асбестовый лист.
- Горелка.
- Щипчики и пинцет.
- Бура.
- Форма, сделанная из гипса и кварцевого песка.
На руки надевают перчатки, а глаза защищают специальными очками. Форму создают с помощью пчелиного воска, который скрепляет смесь из гипса и кварцевого песка. В полученный макет позже выливают расплавленный материал. Но до этого его еще нужно прогреть. Если работа осуществляется в комнате, открывают окно. Тогда неприятный воздух быстрее выветрится. Определяют готовность формы по отсутствию характерного запаха материала.
Читайте также: Где и в чем содержится техническое серебро
Расплавляют серебро 925-й пробы с учетом следующих этапов:
- Лист асбеста делят на 4 части прямоугольной формы. Первая часть размером должна быть больше ложки. Вторая, как ложка, еще два полотна – совсем небольшой величины.
- Прямоугольники складывают в ложку поверх друг друга по принципу пирамиды. Внизу находится самый большой лист, вверху – маленькие.
- Чтобы в сплаве не оказалось кислорода, тигель, размещенный на ложке, обрабатывают бурой. Сыплют ее из расчета 10 частей металла к 1 части буры.
- Далее буру плавят, пока она не приобретет темно-зеленый оттенок и значительную густоту.
- Серебряный сплав прокаливают, держа над горелкой. Серебро должно стать жидким и перетечь на дно тигля.
- О том, что драгметалл 925-й пробы расплавился, можно судить по чистому блеску. Если оттенок мутный, процедуру повторяют снова.
Когда металл расплавился, его сразу переливают в форму и ожидают небольшого загустения. Затем опускают в тару с водой. Брать руками металл запрещено по технике безопасности, можно обжечься. Все действия проводят, вооружившись щипцами.
В холодной форме серебро 925-й пробы отделяется быстро. Если остывший сплав не изымается самостоятельно, подцепите его руками.
Как облегчить плавление серебра 925-й пробы
Если вас не устраивает чистота серебра, можно повысить его пробу, не выходя из дома. Для этого применяется обычный химический способ. Чистка серебра облегчит процесс плавления. Инструкция, которой нужно следовать:
- Возьмите банку объемом 1 л и заполните на 1/3 часть азотной кислотой. Положите в банку драгметалл и подождите, когда пройдет реакция. Во время реакции выделятся характерный запах и тепло, что может быть дискомфортно, если эксперимент проводится в помещении.
- Дайте смеси остыть, влейте в банку солевой раствор. Хлорид серебра останется на дне стеклянной тары.
- Долейте воду и засеките 10 минут. Осадок должен оказаться на дне емкости. Верхний слой сливают.
- Манипуляции повторяют до тех пор, пока вода не приобретет прозрачность и осадок проявится на дне четко.
Специалисты не советуют плавить серебро в домашних условиях постоянно. Но для единоразовой акции описанный способ действительно подходит. Мастерам лучше приобрести и сделать своими руками плавильную печь. Тогда сплав получится чистым и качественным.